Question:
Gérer les circuits au-delà d'un niveau de base
Mr. Hedgehog
2010-10-01 17:55:33 UTC
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Je suis très nouveau dans l'électronique, alors allez-y doucement avec moi.

Bien que j'aie lu quelques livres sur les fondamentaux de l'électronique jusqu'à présent, l'une des choses qui me déroute le plus à propos de l'électronique est la tension et le courant est géré en fonction du fait que le courant affecte l'ensemble du circuit.

Voici une explication très simple d'une situation qui me dérouterait.

Disons que j'avais une LED qui avait une résistance 330R sur une alimentation 5V DC et j'ai décidé d'en connecter 4 autres en parallèle. Selon les lois de l'électronique, cela devrait augmenter le courant entrant dans chaque LED (comme selon mes calculs, chaque LED a maintenant une résistance de 66R - élevant le courant à des niveaux pop ).

Quelle serait la meilleure façon de résoudre ce problème?

Un exemple plus complexe serait celui où j'avais un circuit piloté par PIC pour détecter la tension et vérifier une combinaison spécifique de touches (un clavier électronique) . Je décide alors d'ajouter une LED d'alimentation, en parallèle, pour déterminer si le circuit est allumé. Je suppose que cela affecterait la tension et le courant délivrés dans mon circuit d'origine et casserait potentiellement les choses, n'est-ce pas?

Si oui, encore une fois, quelle serait la meilleure façon de résoudre ce problème?

Je pense que, pour résumer, je suis confus quant à la façon dont les circuits de toute complexité sont gérés lorsque l'ajout d'un composant peut complètement perturber l'équilibre de la tension et du courant.

Ryall: ce n'est pas clair d'après la description, le circuit "1 + 4" est-il comme illustré dans l'image suivante? http://i.imgur.com/wLDrk.png
Ryall: quel type de LED utilisez-vous? Par exemple, rouge / vert / jaune / bleu, luminosité normale / luminosité élevée?
Ryall: Dans "a décidé de connecter 4 autres en parallèle", quels sont chacun des 4? Est-ce une résistance + LED, LED ou résistance? En d'autres termes, lequel des composants suivants compte est-il? 5 résistances + 5 LED / 5 résistances + 1 LED / 1 résistance + 5 LED?
@Peter, c'était 5 + 5 - j'ai une bien meilleure compréhension de ce genre de choses maintenant. C'est amusant de me repenser. :)
Cinq réponses:
akohlsmith
2010-10-01 18:06:44 UTC
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Le courant traversant chaque LED ne changerait pas. Chacun tirerait 5/330 ou 15 mA (I = V / R). L'alimentation devrait fournir 4 * 15mA ou 60mA. Vous n'avez changé la quantité de courant dans aucune des LED, tout ce que vous avez fait est d'en ajouter d'autres en parallèle.

Utilisons une analogie classique avec l'eau: vous avez un seau d'eau avec un seul trou percé dans le fond. La quantité d'eau qui s'écoule de ce trou ne changera pas si vous avez percé trois autres trous dans le fond. Cependant, la quantité d'eau s'écoulant du seau quadruplerait.

N'oubliez pas que dans n'importe quel circuit, le courant circulant à travers les composants en série sera le même et la tension entre les composants en parallèle sera la même . Je pense que c'est là que réside votre confusion. L'ajout d'une LED sur une alimentation n'affecte pas la tension ou le courant du circuit déjà existant, tout comme le fait de brancher une radio dans la prise à laquelle une lampe est déjà branchée ne fait pas diminuer la lampe.

Si vous êtes toujours confus, veuillez commenter et je clarifierai. Il n'y a rien de mal à vouloir apprendre. :-)

Réponse géniale, merci beaucoup Andrew - ma tête est un peu moins floue maintenant que vous avez clarifié cela.
Bien que je sois sûr que j'ai vécu dans une maison (pas très longtemps) où brancher une radio dans une prise murale sur laquelle une lampe était déjà attachée a fait augmenter la luminosité de la lampe (mais pas pour les raisons énumérées ici).
le courant à travers chaque LED n'est pas 5/330, c'est (5 - Vf) / 330 où Vf est la baisse avant de la LED, généralement 1,2-1,5V.
Oui, mais il n'a pas non plus de LED avec une résistance de 330 ohms. Je laissais de côté les détails pour ne pas brouiller l'esprit de la question avec des détails pédants. :-)
endolith
2010-10-01 19:01:43 UTC
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et j'ai décidé d'en connecter 4 autres en parallèle. Selon les lois de l'électronique, cela devrait augmenter le courant entrant dans chaque LED

Non, chaque LED aurait toujours le même courant à travers elle, mais le total le courant utilisé par toutes les LED ensemble serait 4x plus.

pour ajouter une LED d'alimentation, en parallèle, pour déterminer si le circuit est allumé. Je suppose que cela affecterait la tension et le courant délivrés dans mon circuit d'origine et casserait potentiellement des choses, n'est-ce pas?

Cela pourrait. Cela dépend de l'impédance de sortie (ou résistance interne) de l'alimentation. Si le bloc d'alimentation a une faible impédance de sortie (comme la plupart le font), alors la chute de tension en ajoutant une autre charge ne sera pas beaucoup. Une alimentation à faible impédance est décrite comme "rigide" car la tension ne changera pas beaucoup lorsque vous modifiez la charge. Un LM7805 a une impédance de sortie de 15 mΩ (millièmes d'ohm), par exemple, ce qui est très faible. Il est conçu pour fournir du courant aux charges changeantes sans varier en tension.

S'il a une impédance de sortie élevée, l'augmentation de la charge entraînera une chute de la tension d'alimentation, ce qui peut affecter les autres charges.

Chaque composant a une résistance interne. Parfois cela compte, parfois non.

Richard
2010-10-01 19:27:34 UTC
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Je vous suggère de revoir les lois de votre circuit de Kirchhoff:

http://en.wikipedia.org/wiki/Kirchhoff%27s_circuit_laws

Comme O Engenheiro a déclaré que si la source de tension est considérée comme idéale, sa source de tension ne changera pas. Si vous avez lu quelques livres d'électronique, vous saurez également qu'une diode ne suit pas la loi d'Ohm. IE il n'y a pas de relation directe entre son courant et sa tension, mais pour des calculs rapides et sales, on peut supposer que sa chute de tension serait de 0,7 V (en supposant qu'il s'agit de silicium, ce qui est probablement le cas) vu que votre source est plus grande que cette valeur (sinon la diode pourrait être traitée comme un circuit ouvert)

En utilisant KVL, nous savons que VS - VResistor - VDiode = 0 => VResistor = 4.3V

et maintenant depuis les résistances suivent la loi d'Ohm:

I = VResistor / Resistance = 4.3V / 330 = 13mA

Cependant, le courant total tiré de la source sera de 4X13mA = 52mA

c'est correct, sauf pour les chiffres. La chute de tension pour une diode Si normale est de 0,7 V, mais pour les LED, elle est comprise entre 1,6 V et 2,4 V, selon le type. Pour les LED rouges standard, il est de 1,6 V au courant de fonctionnement standard.
Les LED ne sont pas des appareils Si. Par exemple, les LED rouges standard sont généralement du phosphure d'arséniure de gallium (GaAsP) ou de l'arséniure d'aluminium et de gallium (AlGaAs). Vue d'ensemble: http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Colors_and_materials
Daniel Grillo
2010-10-01 18:38:43 UTC
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Loi d'Ohm: V = R x I

Comme vous pouvez le voir, la tension est directement proportionnelle à la résistance et au courant. Le courant traversant une source de tension idéale est entièrement déterminé par le circuit externe. La source de tension idéale ne change pas sa tension. Ainsi, lorsque la valeur de la résistance diminue, la valeur du courant doit augmenter pour maintenir la même valeur de tension. Plus la valeur de résistance est basse, plus la valeur actuelle est élevée.

Chaque charge a une résistance équivalente. Dans votre exemple, lorsque vous n'aviez qu'une LED avec une résistance 330R (charge), vous aviez un Req = R1 (toute valeur). Lorsque vous mettez plus de LED et de résistances, vous avez changé le Req en R2. Si R2 < R1, alors le courant augmentera.

Dans le monde réel, la tension de la source a une limite de courant qu'elle peut fournir. Si la valeur actuelle augmente beaucoup, vous devez changer la source de tension.

Merci beaucoup pour votre réponse, cela m'a encore clarifié cela. Je pense que ce que je n'ai pas compris, c'est que la tension entre les composants en parallèle est la même et que le circuit ne draine que le maximum de courant qu'il peut à la fois. Auparavant, j'avais pensé au courant / tension moins comme un seau d'eau que comme un tuyau d'alimentation avec un courant fixe. En clarifiant ces points pour moi, vous m'avez tous les deux permis d'apprécier pleinement les bases du fonctionnement du courant et de la tension - ce que 2 livres d'électronique de démarrage n'ont pas réussi à faire.
ajs410
2010-10-01 22:01:46 UTC
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Vous évoquez le point d'un PIC. Les broches du PIC généreront ou absorberont le courant nécessaire pour conduire la broche de sortie à 5V ou 0V.

Disons que vous avez une anode de LED connectée à une broche de sortie PIC. La cathode est ensuite connectée à la terre via votre résistance de limitation de courant. Si vous dites au PIC de sortir un 0, alors nous avons 0V sur la LED, donc aucun courant ne la traversera.

Maintenant, disons que vous commutez la sortie sur 1. Maintenant, il y a 5V sur le LED et résistance; la sortie commence à source courant. Le "1" relie la broche de sortie au rail VDD du PIC, c'est donc de là que vient le courant.

Alors maintenant, il y a cette rafale de courant là où il n'y avait pas de courant auparavant. Le PIC demande plus de puissance. Malheureusement, l'alimentation électrique est "loin", et il faut un certain temps pour que les demandes du PIC se propagent à tous les niveaux, et plus de temps pour que le régulateur réponde, et plus de temps pour que la réponse du régulateur se propage à la broche VDD du PIC . Pendant ce temps, il pourrait y avoir un statisme catastrophique de l'alimentation au niveau de la broche VDD du PIC.

Pour compenser cela, nous utilisons des condensateurs de contournement . Considérez-les comme de petites flaques d'eau de charge. Lorsque la broche de sortie bascule, le PIC demandera plus de courant et le condensateur pourra en fournir une partie jusqu'à ce que le régulateur puisse réagir. C'est pourquoi les bouchons de contournement doivent être placés le plus près possible des broches VDD / GND ... ils doivent pouvoir réagir le plus rapidement possible lorsque le courant est activé.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 2.0 sous laquelle il est distribué.
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